Hubble odkrył gromady gwiazd niebieskich, „sznur pereł” w zderzeniach galaktyk

Kiedy mają miejsce niesamowite zdarzenia kosmiczne, takie jak zderzenia galaktyk, powodują one interakcje, w wyniku których powstają nowe gwiazdy i być może nowe planety, które w przeciwnym razie nie powstałyby. Siła grawitacji wymuszająca zderzenia pomiędzy tymi galaktykami tworzy ogony pływowe – długi, cienki obszar gwiazd i gazu międzygwiazdowego.

Wizja Kosmicznego Teleskopu Hubble'a jest tak ostra, że ​​pozwala dostrzec gromady nowo narodzonych gwiazd zawieszone wzdłuż ogonów pływowych. Powstają, gdy gromady gazu zapadają się pod wpływem grawitacji, tworząc w każdej gromadzie około miliona nowonarodzonych gwiazd.

W szczególności należący do NASA Kosmiczny Teleskop Hubble'a skupił się na 12 oddziałujących na siebie galaktykach, które mają długie ogony pływowe przypominające kijanki, składające się z gazu, pyłu i dużej populacji gwiazd. Niezwykła rozdzielczość i czułość Hubble'a w zakresie ultrafioletu ujawniły wzdłuż tych ogonów 425 gromad nowonarodzonych gwiazd, które wyglądają jak sznury świątecznych światełek.

Każda gromada zawiera do miliona niebieskich nowonarodzonych gwiazd.

Populacje w ogonach pływowych są znane od dziesięcioleci. Kiedy galaktyki oddziałują na siebie, grawitacyjne siły pływowe przyciągają długie strumienie gazu i pyłu. Dwa typowe przykłady to czułki i myszy z ich długimi, wąskimi wypustkami przypominającymi palce.

W badaniu opublikowanym niedawno w Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego Astronomowie wykorzystali możliwości należącego do NASA Kosmicznego Teleskopu Hubble'a w bliskiej podczerwieni do badania gromad ogonów pływowych oraz określenia ich wieku i masy, a także właściwości łączących się galaktyk.

Michael Rudrak z Randolph-Macon College jest głównym autorem tego badania, którego współautorami są naukowcy z ASU Sanchaita Borthakur i Karen Knerman ze Szkoły Eksploracji Ziemi i Kosmosu.

Zespół astronomów wykorzystał połączenie nowych obserwacji i danych archiwalnych do ustalenia wieku i mas pływowych gromad gwiazd. Odkryli, że gromady te są bardzo młode, mają zaledwie 10 milionów lat. Wydaje się, że tworzą się w tym samym tempie wzdłuż ogonów rozciągających się na tysiące lat świetlnych.

„Te obserwacje mówią nam, jak powstają gwiazdy i co reguluje te procesy” – mówi adiunkt Sanchaita Borthakur, astronom obserwacyjny specjalizujący się w astronomii pozagalaktycznej w Earth College na Uniwersytecie Stanowym w Arizonie. „Ta wiedza jest niezbędna do zrozumienia, w jaki sposób powstają gwiazdy w naszej galaktyce”. i eksploracji kosmosu.

Wydaje się, że ogony chwytają galaktyczne ramię spiralne i rozciągają je w przestrzeń kosmiczną. Zewnętrzna część ramienia jest ciągnięta niczym cukierek w wyniku grawitacyjnego przeciągania liny pomiędzy parą oddziałujących na siebie galaktyk.

Przed połączeniem galaktyki były bogate w obłoki pyłu wodoru cząsteczkowego, które mogły pozostać obojętne. Ale chmury gromadziły się i zderzały ze sobą podczas spotkań. Spowodowało to sprężenie wodoru do tego stopnia, że ​​wywołało burzę ogniową narodzin gwiazd.

Los tych zawieszonych gromad gwiazd jest niepewny. Mogą pozostać nienaruszone grawitacyjnie i ewoluować w kuliste gromady gwiazd, takie jak te krążące poza płaszczyzną naszej Galaktyki Drogi Mlecznej. Mogą też rozproszyć się, tworząc aureolę gwiazd wokół swojej galaktyki macierzystej, lub zostać wyrzucone i stać się międzygalaktycznymi wędrującymi gwiazdami.

„To bardzo ekscytujące, że możemy zaprezentować kulminację ponad dwudziestu lat pracy nad gromadami gwiazd w ogonach pływowych, wykorzystując dane z różnych epok Hubble'a w połączeniu z danymi z innych teleskopów” – powiedziała adiunkt Karen Knirman. „Zacząłem pracę nad tym projektem, gdy byłem studentem na Penn State w 1999 r. i niektóre z tych samych danych i wyników zostały tutaj wykorzystane. Dodatkowe dane uzyskaliśmy z programu Hubble'a, w którym byłem (głównym badaczem), kiedy przyjechałem do ASU w 2007 r.” ”.

Tworzenie się gwiazd w postaci sznurka perłowego mogło być częstsze we wczesnym Wszechświecie, kiedy galaktyki często się ze sobą zderzały. Te pobliskie galaktyki obserwowane przez Hubble'a są wskaźnikiem tego, co wydarzyło się dawno temu, a tym samym pozwalają nam zajrzeć w odległą przeszłość.

„To niespodzianka widzieć tak wiele małych obiektów w ogonach” – powiedział Rudrak. „To mówi nam wiele o efektywności tworzenia masy”. „Korzystając z ogonów pływowych, zbudujesz nowe generacje gwiazd, które w przeciwnym razie mogłyby nie istnieć”.